Gebiet der Erfindung

Die Erfindung richtet sich auf Mattierungsmittel umfassend Agglomerate von Pigmentpartikeln, ein Verfahren zur Herstellung solcher Mattierungsmittel sowie Beschichtungsformulierungen, die die hierin offenbarten Mattierungsmittel beinhalten. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Kunststoff enthaltend diese Mattierungsmittel, pigmentierte matte Oberflächen und die Verwendung von Agglomeraten von Pigmentpartikeln zur Mattierung von pigmentierten Beschichtungen.

Technologischer Hintergrund der Erfindung

Oberflächen von Kunststoffen, Laminaten und Beschichtungen wie Lacke und Druckfarben werden herkömmlicherweise durch gezielte Aufrauhung im Mikrobereich mattiert. Das auf die aufgeraute Oberfläche einfallende Licht wird dadurch nicht gerichtet reflektiert, sondern diffus gestreut. Höhe, Form und Anzahl der Oberflächenstrukturen bestimmen den Glanzgrad der Beschichtung, des Lackfilms oder der Druckfarbe. Zur Erzielung einer matten Oberfläche werden üblicherweise spezielle Mattierungsmittel zugesetzt. Solche Mattierungsmittel sind beispielsweise sphärische Partikel mit einer Partikelgröße im Bereich von 1 bis 20 pm in Abhängigkeit von der Filmschichtdicke. Weitere übliche Mattierungsmittel basieren auf gefällten oder pyrogenen Kieselsäuren sowie auf Kieselgelen, aber auch auf Duromeren, Wachsen oder Thermoplasten. Bekannt ist weiterhin die Eignung von Silikaten wie Diatomeenerde und kalzinierter Kaolin sowie Calciumcarbonat und verschiedenen Arten von Hohlkugeln.

EP 1 398 301 B1 offenbart Mattierungsmittel für Farben und Lacke basierend auf gefällten Kieselsäuren, die Partikelgrößen (d50) im Bereich von 5 bis 15 pm und eine spezifische Oberfläche (BET) von 350 bis 550 m ² /g aufweisen. Optional sind die Kieselsäuren mit Wachs beschichtet.

Ferner beschreibt DE 195 16 253 A1 Mattierungsmittel auf Basis von sprühgetrocknetem

BESTÄTIGU GSKOPIE Kieselgel. Um eine ausreichende Stabilität der Aggregate zu gewährleisten, wird ein Bindemittel wie Schichtsilikat, pyrogenes Siliciumdioxid oder organisches Polymer verwendet. Hierbei weist das Mittel eine Partikelgröße von 1 bis 20 μπι und ein spezifisches Porenvolumen von 0,4 bis 2,5 mUg auf.

Schließlich offenbart DE 1 519 232 A1 eine matte Beschichtung, die Pigmentagglomerate enthält, die durch Sprühtrocknung und abschließende Temperung von handelsüblichen Pigmenten zusammen mit Natriumsilikat als Bindemittel hergestellt werden. Die Agglomerate weisen einen Durchmesser von 2 bis 70 pm auf.

Herkömmliche Mattierungsmittel werden in Beschichtungsformulierungen eingearbeitet. Diese werden auf Substrate aufgetragen, um deren Oberfläche zu mattierten. Aufgrund der enthaltenen üblichen Mattierungsmittel weisen die Formulierungen bei ihrer Herstellung und Handhabung erhebliche Nachteile auf. So neigen etablierte Mittel unter anderem zur Staubbildung. Ferner werden bei der Einarbeitung in Beschichtungsformulierungen die Mittel mechanisch zerkleinert. Dies führt zu einem signifikanten Viskositätsanstieg der Formulierung, die die Herstellung, Handhabung sowie die Verarbeitung erschwert. Des Weiteren sind die herkömmlichen Mattierungsmittel enthaltenen Beschichtungen chemisch unbeständig, schmutzanfällig und weisen geringen Abriebwiderstand auf. Dies führt zu einem schnellen Verschleiß und unästhetischem Erscheinen der mattierten Substratoberfläche.

Daher besteht das Bedürfnis nach einem Mattierungsmittel zur Mattierung pigmentierter Oberflächen, das die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet.

Aufgabenstellung und Kurzbeschreibunq der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Mattierungsmittel zur Herstellung von pigmentierten matten Oberflächen bereitzustellen, mit welchem zumindest ein Teil der Nachteile der Mittel des Stands der Technik überwunden werden kann.

Die technische Aufgabe wird durch ein Mattierungsmittel zur Herstellung von pigmentierten matten Oberflächen gelöst, das Agglomerate von Pigmentpartikeln umfasst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Agglomerate eine mittlere Agglomeratgröße d50 von 2 bis 200 pm, bevorzugt 2 bis 100 pm, besonders bevorzugt 2 bis 50 pm und am bevorzugtesten 2 bis 20 pm und eine spezifische Oberfläche (BET) von 5 bis 50 m ² /g aufweisen. Das erfindungsgemäße Mattierungsmittel weist exzellente Mattierungseigenschaften auf. Durch die Einarbeitung des Mittels ändert sich die Viskosität der Beschichtungsformulierung unmerklich, so dass die das Mittel enthaltene Formulierung leicht hergestellt, handhabbar sowie anwendbar ist. Ohne an eine bestimmte naturwissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wird davon ausgegangen, dass herkömmliche Mattierungsmittel beim Einarbeiten in kleinste Teilchen im einstelligem Nanometerbereich mechanisch zerkleinert werden. Dies bewirkt eine signifikante Viskositätssteigerung der Formulierung. Im Gegensatz hierzu werden bei der vorliegenden Erfindung Agglomerate eingesetzt, die Pigmentpartikel im mittleren Größenbereich von 0,1 bis 1 pm umfassen. Bei der Einarbeitung in die Formulierung werden die Agglomerate zu einem geringen Anteil in ihre Pigmentpartikel zerkleinert. Diese Pigmentpartikel bewirken jedoch keinen signifikanten Viskositätsanstieg und ermöglichen somit eine einfache Einarbeitung. Die Formulierungen können auf Oberflächen jeglicher Art aufgebracht und gehärtet werden. Titandioxid-Pigmentpartikel und deren Agglomerate enthaltende Beschichtungen weisen im Vergleich zu üblichen Mattierungsmittel enthaltenden Beschichtungen eine verbesserte chemische Beständigkeit, Abriebwiderstandsfähigkeit sowie Anschmutzbeständigkeit auf.

Daher richtet sich in einem ersten Aspekt die Erfindung auf ein Mattierungsmittel zur Herstellung von pigmentierten matten Oberflächen, wobei das Mittel Agglomerate von Pigmentpartikeln umfasst und die Agglomerate dadurch gekennzeichnet sind, dass diese eine mittlere Agglomeratgröße d50 von 2 bis 200 pm, bevorzugt 2 bis 100 μπι, besonders bevorzugt 2 bis 50 pm und am bevorzugtesten 2 bis 20 pm und eine spezifische Oberfläche (BET) von 5 bis 50 m ² /g aufweisen.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mattierungsmittels, welches Agglomerate von Pigmentpartikeln umfasst und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pigmentpartikel mittels Granulieren, Sintern, Formpressen oder Dispergieren und anschließendem Trocknen agglomeriert werden, bevorzugt mittels Dispergieren und anschließendem Trocknen.

In einem anderen Aspekt richtet sich die Erfindung auf Mattierungsmittel zur Herstellung von pigmentierten matten Oberflächen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Mattierungsmittel erhältlich nach einem hierin offenbarten Verfahren ist.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Beschichtungsformulierung zur Herstellung von pigmentierten matten Oberflächen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Formulierung ein hierin beschriebenes Mattierungsmittel umfasst.

In einem noch anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine pigmentierte matte Oberfläche eines Substrats, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit einer Beschichtungsformulierung wie hierin offenbart beschichtet ist.

In einem weiteren Aspekt richtet sich die Erfindung auf eine pigmentierte matte Oberfläche, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die pigmentierte matte Oberfläche die Oberfläche eines Kunststoffes, Laminats oder einer Beschichtung ist und auf diese eine erfindungsgemäße Beschichtungsformulierung aufgebracht und ausgehärtet wird.

In einem noch weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Kunststoff, der das erfindungsgemäße Mattierungsmittel umfasst.

Schließlich betrifft in einem anderen Aspekt die Erfindung die Verwendung von Agglomeraten von Pigmentpartikeln zur Mattierung von pigmentierten Beschichtungen, wobei die Verwendung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Agglomerate eine mittlere Agglomeratgröße d50 von 2 bis 200 pm, bevorzugt 2 bis 100 pm, besonders bevorzugt 2 bis 50 pm und am bevorzugtesten 2 bis 20 pm und eine spezifische Oberfläche (BET) von 5 bis 50 m ² /g aufweisen.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Figuren

Figur 1 : Rasterelektronenmikroskopaufnahme des erfindungsgemäßen Pigments gemäß Beispiel 2a.

Figur 2: Laserbeugungsanalyse der erfindungsgemäßen Pigmente gemäß Beispiel 1a, 2a und 3a.

Figur 3: Laserbeugungsanalyse der Pigmente gemäß Beispiel 1a und Vergleichsbeispiel 1. Beschreibung der Erfindung

Diese und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung und Ansprüche ersichtlich. Dabei kann jedes Merkmal aus einem Aspekt der Erfindung in jedem anderen Aspekt der Erfindung eingesetzt werden. Ferner ist es selbstverständlich, dass die hierin enthaltenen Beispiele die Erfindung beschreiben und veranschaulichen sollen, diese aber nicht einschränken und insbesondere die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Numerische Bereiche, die in dem Format„von x bis y" angegeben sind, schließen die genannten Werte ein sowie die Werte, die im Bereich der dem Fachmann bekannten jeweiligen Messgenauigkeit liegen. Wenn mehrere bevorzugte numerische Bereiche in diesem Format angegeben sind, ist es selbstverständlich, dass alle Bereiche, die durch die Kombination der verschiedenen Endpunkte entstehen, ebenfalls erfasst werden. Alle Prozentangaben, die im Zusammenhang mit den hierin beschriebenen Zusammensetzungen gemacht werden, beziehen sich, sofern nicht explizit anders angegeben, auf Gew.-%, jeweils bezogen auf die betreffende Mischung bzw. Zusammensetzung. „Mindestens ein", wie hierin verwendet, bedeutet 1 oder mehr, d.h. 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr. Bezogen auf einen Inhaltsstoff bezieht sich die Angabe auf die Art des Inhaltsstoffs und nicht auf die absolute Zahl der Moleküle. Zusammen mit Gewichtsangaben bezieht sich die Angabe auf alle Verbindungen der angegebenen Art, die in dem Mattierungsmittel, Beschichtungsformulierung, Kunststoff usw. enthalten sind, d.h., dass die Mattierungsmittel, Beschichtungsformulierung, Kunststoff usw. über die angegebene Menge der entsprechenden Verbindungen hinaus keine weiteren Verbindungen dieser Art enthält.

Unter der mittleren Agglomerat- oder Partikelgröße wird im Rahmen der Erfindung der massebezogene Median d50 (im Folgenden: d50) verstanden. Die Partikelgrößenverteilung und der massebezogene Median d50 wurde mittels Laserbeugung wie hierin beschrieben ermittelt.

"Pigment", wie hierin verwendet, bezieht sich auf gemäß DIN 55 943 im Anwendungsmedium praktisch unlösliche anorganische oder organische Farbmittel, die in dem Anwendungsmedium weder chemisch noch physikalisch verändert werden und ihre partikuläre Struktur behalten. Sie werden zur Farbgebung eingesetzt, welche auf einer Interaktion der Pigmentpartikel mit dem sichtbaren Licht durch Absorption und Remission beruht. Pigmentpartikel weisen üblicherweise eine mittlere Partikelgröße (d50) im Bereich von 0,1 bis 1 pm auf.

Das hierin offenbarte Mattierungsmittel umfasst Agglomerate von Pigmentpartikeln. Diese Agglomerate weisen eine mittlere Agglomeratgröße d50 von 2 bis 200 μιη, bevorzugt von 2 bis 100 pm, besonders bevorzugt von 2 bis 50 pm und am bevorzugtesten von 2 bis 20 pm und eine spezifische Oberfläche (BET) von 5 bis 50 m ² /g auf. Bevorzugt weisen die Agglomerate eine spezifische Oberfläche (BET) von 10 bis 30 m ² /g, besonders bevorzugt von 11 bis 25 m ² /g und am bevorzugtesten von 13 bis 20 m ² /g auf. Die Oberfläche wurde nach dem statisch volumetrischen Prinzip nach DIN 66 131 ermittelt. Beschichtungen, die Agglomerate mit geringer spezifischer Oberfläche enthalten, weisen eine hohe Anschmutzbeständigkeit auf und sind somit besonders vorteilhaft, wenn diese Schmutz ausgesetzt sind. Insbesondere für Ablageflächen, die mit Speisen und Getränken wie Tee oder Kaffee in Kontakt treten, wie Einrichtungsgegenstände für den Innen- und Außenbereich, sind solche Agglomerate mit geringer spezifischer Oberfläche geeignet.

Als Pigmentpartikel ist jedes im Stand der Technik bekannte und für den erfindungsgemäßen Zweck geeignete Pigment einsetzbar. Gemäß der Erfindung kann es sich bei dem Pigmentpartikel um ein organisches oder ein anorganisches Pigment handeln. Es können auch Mischungen verschiedener organischer Pigmente oder verschiedener anorganischer Pigmente oder auch Mischungen von organischen und anorganischen Pigmenten verwendet werden.

Bei den organischen Pigmenten handelt es sich üblicherweise um organische Bunt-, Weiß- und Schwarzpigmente. Anorganische Pigmente können ebenfalls Farbpigmente, Weißpigmente und die üblicherweise als Füllstoffe eingesetzten anorganischen Pigmente sein.

Geeignete organische Pigmente sind, ohne auf diese beschränkt zu sein, Monoazopigmente, wie C.l. Pigment Brown 25; C.l. Pigment Orange 5, 13, 36, 38, 64 und 67; C.l. Pigment Red 1 , 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12, 17, 22, 23, 31 , 48:1 , 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1 , 51 :1 , 52:1 , 52:2, 53, 53: 1 , 53:3, 57:1 , 58:2, 58:4, 63, 1 12, 146, 148, 170, 175, 184, 185, 187, 191 :1 , 208, 210, 245, 247 und 251 ; C.l. Pigment Yellow 1 , 3, 62, 65, 73, 74, 97, 120, 151 , 154, 168, 181 , 183 und 191 ; C.l. Pigmente Violet 32; Disazopigmente, wie C.l. Pigment Orange 16, 34, 44 und 72; C.l. Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 81 , 83, 106, 1 13, 126, 127, 155, 174, 176 und 188; Disazokondensationspigmente, wie C.l. Pigment Yellow 93, 95 und 128; C.l. Pigment Red 144, 166, 214, 220, 221 , 242 und 262; C.l. Pigment Brown 23 und 41 , Anthanthronpigmente, wie C.l. Pigment Red 168; Anthrachinonpigmente, wie C.l. Pigment Yellow 147, 177 und 199; C.l. Pigment Violet 31 ; Anthrapynmidinpigmente, wie C.l. Pigment Yellow 108; Chinacridonpigmente, wie C.l. Pigment Orange 48 und 49; C.l. Pigment Red 122, 202, 206 und 209; C.l. Pigment Violet 19; Chinophthalonpigmente, wie C.l. Pigment Yellow 138; Diketopyrrolopyrrolpigmente, wie C.l. Pigment Orange 71 , 73 und 81 ; C.l. Pigment Red 254, 255, 264, 270 und 272; Dioxazinpigmente, wie C.l. Pigment Violet 23 und 37; C.l. Pigment Blue 80; Flavanthronpigmente, wie C.l. Pigment Yellow 24; Indanthronpigmente, wie C.l. Pigment Blue 60 und 64; Isoindolinpigmente, wie C.l. Pigmente Orange 61 und 69; C.l. Pigment Red 260; C.l. Pigment Yellow 139 und 185; Isoindolinonpigmente, wie C.l. Pigment Yellow 109, 110 und 173; Isoviolanthronpigmente, wie C.l. Pigment Violet 31 ; Metallkomplexpigmente, wie C.l. Pigment Red 257; C.l. Pigment Yellow 117, 129, 150, 153 und 177; C.l. Pigment Green 8; Perinonpigmente, wie C.l. Pigment Orange 43; C.l. Pigment Red 194; Perylenpigmente, wie C.l. Pigment Black 31 und 32; C.l. Pigment Red 123, 149, 178, 179, 190 und 224; C.l. Pigment Violet 29; Phthalocyaninpigmente, wie C.l. Pigment Blue 15, 15:1 , 15:2,15:3, 15:4, 15:6 und 16; C.l. Pigment Green 7 und 36; Pyranthronpigmente, wie C.l. Pigment Orange 51 ; C.l. Pigment Red 216; Pyrazolochinazolonpigmente, wie C.l. Pigment Orange 67; C.l. Pigment Red 251 ; Thioindigopigmente, wie C.l. Pigment Red 88 und 181 ; C.l. Pigment Violet 38; Triarylcarboniumpigmente, wie C.l. Pigment Blue 1 , 61 und 62; C.l. Pigment Green 1 ; C.l. Pigment Red 81 , 81 :1 und 169; C.l. Pigment Violet 1 , 2, 3 und 27; C.l. Pigment Black 1 (Anilinschwarz); C.l. Pigment Yellow 101 (Aldazingelb); und C.l. Pigment Brown 22.

Das erfindungsgemäße anorganische Pigment ist bevorzugt ein Metallsalz und noch bevorzugter ein Metalloxid.„Metallsalz", wie hierin verwendet, bezieht sich auf die allgemein gültige Definition dieses Begriffs und ist ein Salz, das mindestens ein Metallkation und mindestens ein Anion umfasst. „Metalloxid", wie hierin verwendet, bezieht sich auf die allgemein gültige Definition dieses Begriffs und ist eine Verbindung, die mindestens ein Metallatom und mindestens ein Sauerstoffatom umfasst. Geeignete anorganische Pigmente sind, ohne auf diese beschränkt zu sein, Weißpigmente, wie Titandioxid (C.l. Pigment White 6), Zinkweiß, Farbenzinkoxid; Zinksulfid, Lithopone; Schwarzpigmente, wie Eisenoxidschwarz (C.l. Pigment Black 11), Eisen-Mangan-Schwarz, Spinell-schwarz (C.l. Pigment Black 27); Ruß (C.l. Pigment Black 7); Buntpigmente, wie Chromoxid, Chromoxidhydratgrün; Chromgrün (C.l. Pigment Green 48); Cobaltgrün (C.l. Pigment Green 50); Ultramaringrün; Kobaltblau (C.l. Pigment Blue 28 und 36; C.l. Pigment Blue 72); Ultramarinblau; Manganblau; Ultramarinviolett; Kobalt- und Manganviolett; Eisenoxidrot (C.l. Pigment Red 101 ); Cadmiumsulfoselenid (C.l. Pigment Red 108); Cersulfid (C.l. Pigment Red 265); Molybdatrot (C.l. Pigment Red 104); Ultramarinrot; Eisenoxidbraun (C.l. Pigment Brown 6 und 7), Mischbraun, Spinell- und Korundphasen (C.l. Pigment Brown, 29, 31 , 33, 34, 35, 37, 39 und 40), Chromtitangelb (C.l. Pigment Brown 24), Chromorange; Cersulfid (C.l. Pigment Orange 75); Eisenoxidgelb (C.l. Pigment Yellow 42); Nickeltitangelb (C.l. Pigment Yellow 53 ; C.l. Pigment Yellow 157, 158, 159, 160, 161 , 162, 163, 164 und 189); Chromtitangelb; Spinellphasen (C.l. Pigment Yellow 1 19); Cadmiumsulfid und Cadmiumzinksulfid (C.l. Pigment Yellow 37 und 35); Chromgelb (C.l. Pigment Yellow 34) sowie Bismutvanadat (C.l. Pigment Yellow 184). Ferner können ebenfalls anorganische Pigmentpartikel eingesetzt werden, die herkömmlicherweise als Füllstoffe eingesetzt werden, wie Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Zinksulfid, natürliche und gefällte Kreide und Bariumsulfat.

Vorzugsweise ist das Pigmentpartikel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Magnesiumcarbonat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Huntit, Bleiweiß, Lithopone, Cristobalit, Kaolin und Mischungen davon. Am bevorzugtesten ist auf Grund seiner Pigmenteigenschaften sowie seiner hohen Mohsschen Härte von allen hierin offenbarten Pigmentpartikeln Titandioxid. Titandioxid kann hierbei in den Kristallstrukturen Rutil, Anatas oder Brookit vorliegen, üblicherweise in der Kristallstruktur Rutil oder Anatas. Rutil ist aufgrund der geringeren photolytischen Katalyseaktivität im Vergleich zu Anatas besonders geeignet.

Des Weiteren kann das Pigmentpartikel anorganisch und/oder organisch nachbehandelt sein. Hierbei wird das Partikel mit anorganischen bzw. organischen Substanzen in Kontakt gebracht. Solche Substanzen und Techniken sind im Stand der Technik etabliert. Zu den anorganischen Substanzen zählen unter anderem Siliciumdioxid und Aluminiumoxid. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Partikel anorganisch nachbehandelt.

Wie bereits erwähnt, ist als Pigmentpartikel Titandioxid am bevorzugtesten ausgewählt. Das hierin offenbarte Titandioxid kann nach dem Sulfatverfahren oder nach dem Chloridverfahren hergestellt worden sein. Dieses ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus unbehandeltem Titandioxid-Pigment, nach behandeltem nicht-mikronisierten Titandioxid- Pigment, Titandioxid-Fertigpigment und Mischungen davon. „Nachbehandelt", wie hierin verwendet, bezieht sich auf mindestens einen weiteren Verfahrensschritt, der nach der Herstellung des Pigments bzw. des Rohpigments durchgeführt wird. Solche Verfahrensschritte sind im Stand der Technik wohl etabliert. Hierzu gehören beispielsweise das Sandmahlen, Aufbringen von Schichten auf das Pigment bzw. das Rohpigment, Waschen, Trocknen, Dampfmahlen oder Kombinationen dieser Schritte. Bei einer herkömmlichen Nachbehandlung wird das Rohpigment zunächst einer Sandmahlung, einer optionalen anorganischen Modifikation mit Siliciumdioxid und Aluminiumoxid, einer Waschung, einer Trocknung und schließlich einer Dampfmahlung unterzogen. Die Nachbehandlung dient der Verbesserung der physikalischen, insbesondere der optischen, und chemischen Eigenschaften des Partikelpigments bzw. des Agglomerats und kann der jeweiligen spezifischen Verwendung des fertigen Pigments, beispielsweise der jeweiligen Beschichtungsformulierung angepasst werden. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Titandioxid mit Siliciumdioxid und/oder mit Aluminiumoxid nachbehandelt. So kann das Titandioxid zunächst mit Siliciumdioxid und anschließend mit Aluminiumoxid nachbehandelt sein. Diese Nachbehandlung sowie Substanzen und Techniken, die hierfür verwendet werden, sind im Stand der Technik wohl bekannt. Nach behandelte Pigmente werden im Stand der Technik auch als gefinishte Pigmente bezeichnet. „Unbehandelt", wie hierin definiert, bezieht sich folglich auf das Pigmentpartikel bzw. das Rohpigment. So kann das Titandioxid als Rohpigment nach dem Sulfatverfahren erfindungsgemäß verwendet werden. Dieses kann getrocknet, vorzugsweise sprühgetrocknet werden oder falls notwendig vor dem Trocknen mit Lösungsmittel dispergiert werden.

Die Einstellung der Teilchengröße kann mittels etablierter Verfahren, wie beispielsweise Mahlung, oder mittels Wahl bestimmter Bedingungen während der Pigmentherstellung erfolgen.

Vorzugsweise weist das Pigmentpartikel eine mittlere Partikelgröße d50 von 100 bis 1000 nm, besonders bevorzugt von 200 bis 500 nm auf.

Ferner weisen die Agglomerate einen ölabsorptionswert gemessen nach DIN ISO 787 Teil 5 bevorzugt von 15 bis 25 g/100g, besonders bevorzugt von 17 bis 22 g/100g auf.

Die erfindungsgemäßen Agglomerate der Pigmentpartikel können nach jedem im Stand der Technik offenbarten Verfahren hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Pigmentpartikel mittels Granulieren, Sintern, Formpressen oder Dispergieren mit anschließendem Trocknen agglomeriert. Besonders bevorzugt werden die Pigmentpartikel zunächst dispergiert und anschließend getrocknet. Das Dispergieren kann ebenfalls nach allen herkömmlichen Verfahren durchgeführt werden, die hierfür geeignet sind. Hierzu können die Pigmentpartikel mit einem Lösungsmittel versetzt werden, wobei Wasser, organische Lösungsmittel oder Mischung davon verwendet werden können. Geeignete organische Lösungsmittel sind alle im Stand der Technik bekannten und für den erfindungsgemäßen Zweck geeignete organische Lösungsmittel, insbesondere polar-protischen und polar-aprotischen Lösungsmittel. Hierzu zählen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Alkohole wie Isopropanol, n-Propanol, sowie Aceton, Ethylacetat, Ethylmethylketon, Tetrahydrofuran (THF) und Dimethylysulfoxid (DMSO). Ferner können auch kurzkettige Alkane wie Pentan oder Heptan eingesetzt werden. Des Weiteren kann ein übliches Dispergiermittel wie das kommerziell erhältliche Tegomer DA 640, Trimethylolpropan (TMP), Octyltrichlorsilan (OCTCS), Octyltriethoxysilan (OCTEO) oder Etidronsäure zugegeben werden. Das Dispergieren kann mittels üblicher Verfahren und Techniken durchgeführt werden, beispielsweise in einem mit einem üblichen Rührwerk ausgestattetem Behälter. Vorzugsweise wird das Dispergieren der Pigmentpartikel in einer Rührwerkskugelmühle durchgeführt. Hierfür können beispielsweise Zirkonoxid-Mahiperlen mit einer Größe von 0,4 bis 0,6 mm verwendet werden und mit einer Drehzahl von 3000 rpm für 15 bis 30 min im Kreislauf gemahlen werden.

Die anschließende Trocknung kann mit Hilfe jedes im Stand der Technik bekannten Verfahren und Technik durchgeführt werden. Hierzu sind, ohne auf diese beschränkt zu sein, Bandtrockner, Etagentrockner, Drehtrockner und Sprühtrockner geeignet. Vorzugsweise wird die Dispersion mittels Sprühtrocknung getrocknet. Die Trocknungsbedingungen werden so gewählt, dass Agglomerate in den hierin offenbarten Größenbereichen entstehen. Optional können mittels etablierter Trennungsverfahren Agglomerate mit einer engeren Größenverteilung erreicht werden. Die Agglomerate können auch mittels üblicher Techniken zerkleinert werden, um die hierin offenbarten Größen zu erzielen. Hierzu zählen, ohne auf diese beschränkt zu sein, das Mahlen beispielsweise mit einer Prallmühle.

Ebenfalls beansprucht sind die nach dem hierin beschriebenen Verfahren erhältlichen Mattierungsmittel.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Beschichtungsformulierungen zur Herstellung pigmentierter matter Oberflächen, die die hierin beschriebenen Mattierungsmittel enthalten. Das Mittel kann in einer Menge von 0,1 bis 98 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 50 Gew.- %, besonders bevorzugt 2 bis 25 Gew.-% und am bevorzugtesten 3 bis 23 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungsformulierung in der Beschichtungsformulierung enthalten sein. Optional können diese Formulierungen ferner Pigment umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen diese Pigmente die gleiche Zusammensetzung wie die Pigmente der Agglomerate auf, in anderen Worten, die Zusammensetzung der Pigmente und der Pigmente der Agglomerate sind identisch. Des Weiteren bevorzugt weist die Formulierung kein zusätzliches nicht-agglomeriertes Pigment auf. Die Formulierung kann neben dem erfindungsgemäßen Mattierungsmittel übliche Mattierungsmittel aufweisen. Vorzugsweise weist die Formulierung keine weiteren Mattierungsmittel auf. Vorzugsweise enthält die Formulierung übliche Bestandteile. Als Bestandteil können alle im Stand der Technik bekannten Bestandteile eingesetzt werden, die für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet sind. Vorzugsweise umfasst die Formulierung mindestens einen Bestandteil ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bindemittel, Entschäumer, Dispergiermittel, Füllstoff, Lösungsmittel, Konservierungsmittel, Filmhilfsmittel, sowie Rheologiehilfsmittel. Zu den Konservierungsmitteln zählen auch übliche Fungizide. Zu den Beschichtungsformulierungen zählen Lacke, Farben und Druckfarben.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine pigmentierte matte Oberfläche eines Substrats, wobei die Oberfläche dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Oberfläche mit einer hierin offenbarten Beschichtungsformulierung beschichtet ist. Die Formulierungen können als etablierte 1 K-, 2K- und Mehrkomponenten-Lacke in den üblichen Zusammensetzungen vorliegen. Die Lacke werden mittels üblichen Techniken und Verfahren auf das Substrat aufgebracht und in Abhängigkeit des Lackzusammensetzung, insbesondere des Bindemittels, gehärtet, beispielsweise mittels UV-Bestrahlung oder Trocknung. Zu den Substraten gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, Holz, Kunststoffe, Metalle, Papier, Glasgewebe und Mischungen davon.

Ein noch anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Kunststoff, welcher dadurch gekennzeichnet ist, das der Kunststoff ein erfindungsgemäßes Mattierungsmittel umfasst. Als Kunststoff ist jeder im Stand der Technik bekannte und für den erfindungsgemäßen Zweck geeignete Kunststoff einsetzbar.„Kunststoff, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Werkstoff, der mindestens 50 Gew.-% eines Polymers enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffs. Das Polymer kann ein Homopolymer, ein Copolymer oder ein Pfropfpolymer sein. Des Weiteren kann das Polymer ataktisch, isotaktisch oder syndiotaktisch sein Poylmer sein. Ferner ist der Kunststoff ein Thermoplast, ein Elastomer, ein Duroplast oder ein thermoplastisches Elastomer, bevorzugt ein Thermoplast. Das Polymer ist, ohne auf diese beschränkt zu sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polystyrol, Polyamid, Polyketon, Polyester, Polyurethan, Poly(meth)acrylat und Mischungen davon. Das Polyolefin ist, ohne auf diese beschränkt zu sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen sowie Mischungen davon. Das Mattierungsmittel kann mittels bekannter Techniken und Verfahren in den Kunststoff eingearbeitet werden beispielsweise mittels Extrudieren. Das Mattierungsmittel ist in den üblichen Mengen im Kunststoff verarbeitet. So weist der erhaltene Kunststoff 0, 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 25 Gew.-% des erfindungsgemäßen Mittels bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunstoffs auf. Schließlich ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung die Verwendung von Agglomeraten von Pigmentpartikeln zur Mattierung von pigmentierten Beschichtungen dadurch gekennzeichnet, dass die Agglomerate eine mittlere Agglomeratgröße d50 von 2 bis 200 pm, bevorzugt 2 bis 100 pm, besonders bevorzugt 2 bis 50 μηη und am bevorzugtesten 2 bis 20 pm und eine spezifische Oberfläche (BET) von 5 bis 50 m ² /g aufweisen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung können als Pigmentzusammensetzungen auch Pigmentmischungen zum Einsatz kommen, in denen beispielsweise ein übliches Pigment, das glänzende Oberflächen liefert, gemischt ist mit Pigmentagglomeraten. Die erfindungsgemäße Pigmentzusammensetzung enthält Agglomerate der Pigmentpartikel. In der fertigen Beschichtung liegt die Pigmentzusammensetzung sowohl in Form von Pigmentpartikel-Agglomeraten, die für die angestrebte Oberflächenrauigkeit sorgen, als auch in Form gut dispergierbarer Pigmentpartikel, die den klassischen Anforderungen an ein Pigment entsprechen, vor.

Die Erfindung beruht auf Pigmentzusammensetzung in Beschichtungen wie Lacken, Farben und Druckfarben, welche sowohl als Mattierungsmittel als auch als Pigment fungiert, so dass der Einsatz eines zusätzlichen Mattierungsmittel zur Erzeugung mattierter Oberflächen entfallen kann.

Testmethoden

Partikelgrößenverteilung und massebezogener Median d50

Die Partikelgrößenverteilung und der massebezogene Median d50 wurde mittels Laserbeugung mit dem Mastersizer 2000 der Firma Malvern ermittelt. Für die Messung wurde eine Suspension aus Calgon-Lösung (80 mL, 0,06 % in destilliertem Wasser) mit dem zu untersuchenden Partikelmaterial (2 g) für 60 s mit einem Ultraturrax-Rührer bei 9500 rpm dispergiert.

Die Messung wurde bei folgenden Geräteeinstellungen durchgeführt:

Brechungsindex (n) Medium (Wasser): 1 ,33,

Brechungsindex (n) Titandioxid (Rutil): 2,741 (im roten Laser) und 2,960 (im blauen Licht); Brechungsindex (n) Titandioxid (Anatas): 2,550 (im roten Laser) und 2,500 (im blauen Licht); Absorptionsindex (k) Titandioxid (Rutil): 0,08 (im roten Laser) und 0,08 (im blauen Licht); Absorptionsindex (k) Titandioxid (Anatas): 0,07 (im roten Laser) und 0,08 (im blauen Licht); Laserabschattung: 0,8 %;

Wellenlänge der Lichtquellen: Rot: 633 nm; Blau: 466 nm.

KE- Viskosität (Topfviskosität)

Die KE-Viskosität des frischen Lacks wurde mit einem Krebs-Stormer-Viskosimeter (KU-2 Viscosimeter) der Firma Brookfield ermittelt. Das Ergebnis wird in der Einheit Krebs angegeben. ölabsorption

Es wird die Menge Leinöl bestimmt, die zur vollständigen Benetzung des zu untersuchenden Partikelmaterials (100 g) erforderlich ist. Die Durchführung der Methode erfolgt gemäß DIN ISO 787 Teil 5.

Spezifische Oberfläche (BET)

Die BET-Oberfläche wird mit einem Tristar 3000 der Firma Micromeritics nach dem statisch volumetrischen Prinzip nach DIN 66 131 ermittelt gemessen.

Beispiele Beispiel 1a

Ein Titandioxidpigment-Grundkörper in der Rutil Kristallmodifikation wurde mit AI2O3 nachbehandelt, filtriert, gewaschen, abgetrennt und getrocknet, jedoch nicht mikronisiert, und anschließend zu einer wässrigen Suspension mit T1O2 (2,5 kg) in Wasser (3,25 L) erneut angeteigt. Die Suspension wurde in einer Rührwerkskugelmühle Labstar (0,4 bis 0,6 mm SiLi-Beads Typ ZY) 16 min im Kreislaufverfahren mit einem spezifischen Energieeintrag von 0,2 kWh/kg dispergiert. Anschließend wurde die Suspension in einem Sprühtrockner (Büchi Mini-Sprühtrockner B-290) getrocknet.

Die Sprühtrockneragglomerate wiesen eine Partikelgröße d50 von 10 μιτι, eine spezifische Oberfläche (BET) von 16 m ² /g und eine ölabsorption von 20 g/100g auf. Beispiel 1b

Mit dem sprühgetrockneten Pigment aus Beispiel 1a wurde ein wässriger Dispersionslack (Pigment- Volumen-Konzentration PVK 19%) nach folgender Vorschrift hergestellt: Zunächst wurde eine Vorlösung mit den Komponenten gemäß Tabelle 1 und mit Hilfe eines Dissolvers hergestellt. Anschließend wurden die Vormischung (192,50 g) mit Titandioxidpigment (57,50 g), das gemäß Beispiel 1a) erhalten wurde, in einem Skandex- Mischer unter Zugabe von Glasperlen (50 g, SiLi-Beads Typ S) für eine Dauer von 30 Minuten gemischt.

Tabelle 1: Vorlösung

Bestandteil Menge [g]

Wasser 36,50

Entschäumer Agitan E255 1 ,00

Fungizid/Algizid Actizid MBS 0,50

Dispergiermittel Dispex CX4320 2,50

Dispergiermittel Edaplan 480 2,50

Verdicker Rheolate 644 2,50

Bindemittel Acronal LR9014 147.0

Summe 192,50

An der frischen Lackmischung wurde die KE-Viskosität (Topfviskosität) bestimmt. Zur Bestimmung des Glanzes wurde ein Aufzug auf schwarz-weißem Kontrastkarton hergestellt und anschließend der Glanz (20°, 60°, 85°) mit einem Haze-Gloss Reflektometer der Firma Byk-Gardner gemessen. Die gemessenen Daten sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 2a

Es wurden Sprühtrockneragglomerate wie in Beispiel 1a hergestellt, mit dem Unterschied, dass zu der Suspension in der Rührwerkskugelmühle das Dispergiermittel Tegomer DA 640 (25 g) hinzugegeben wurde.

Die Sprühtrockneragglomerate wiesen eine Partikelgröße d50 von 10 pm, eine spezifische Oberfläche (BET) von 13,8 m ² /g und eine Ölabsorption von 19,6 g/100g auf.

Beispiel 2b Es wurde ein wässriger Dispersionslack wie in Beispiel 1b hergestellt und die KE- Viskosität sowie der Glanz (20°, 60°, 85°) wie in Beispiel 1 b bestimmt. Die gemessenen Daten sind Tabelle 2 zu entnehmen. Beispiel 3a

Es wurden Sprühtrockneragglomerate wie in Beispiel 2a hergestellt mit dem Unterschied, dass das Pigment nicht in Wasser (3,25 L), sondern in Ethanol/Ethylacetat (3,25 L, Verhältnis 1 ,6 : 1 ) erneut angeteigt wurde. Die Sprühtrockneragglomerate wiesen eine Partikelgröße d50 von 4 pm, eine spezifische Oberfläche (BET) von 13,5 m ² /g und eine Ölabsorption von 20 g/100 g auf.

Beispiel 3b

Es wurde ein wässriger Dispersionslack wie in Beispiel 1 b hergestellt und die KE-Viskosität sowie der Glanz (20°, 60°, 85°) wie in Beispiel 1 b bestimmt. Die gemessenen Daten sind der Tabelle 2 zu entnehmen. Vergleichsbeispiel 1

Vergleichsbeispiel 1 beinhaltet die Herstellung eines wässrigen Dispersionslacks, wie sie in Beispiel 1 b beschrieben ist, wobei anstelle des sprühgetrockneten Pigments gemäß Beispiel 1a ein mit AI2O3 nachbehandeltes Titandioxidpigment in der Rutil Kristallmodifikation eingesetzt wurde, kommerziell unter dem Produktnamen Kronos 2066 von KRONOS INTERNATIONAL, INC. Es wurden die KE-Viskosität sowie der Glanz (20°, 60°, 85°) wie in Beispiel 1 b ermittelt. Die gemessenen Daten sind Tabelle 2 zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel 2

Vergleichsbeispiel 2 beinhaltet die Herstellung eines wässrigen Dispersionslacks, wie sie in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben ist, mit dem Unterschied, dass in die Vorlösung (siehe Tabelle 1) zusätzlich das kommerzielle Mattierungsmittel Acematt TS100 (8,82 g, entsprechend 6 Gew.-% bezogen auf Bindemittel) gegeben wurde. Es wurden die KE- Viskosität sowie der Glanz (20°, 60°, 85°) wie in Beispiel 1 b bestimmt. Die gemessenen Daten sind Tabelle 2 zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 3 beinhaltet die Herstellung eines wässrigen Dispersionslacks, wie sie in Vergleichsbeispiel 2 beschrieben ist, mit dem Unterschied, dass als kommerzielles Mattierungsmittel Syloid W500 (8,82 g, entsprechend 6 Gew.-% bezogen auf Bindemittel) eingesetzt wurde. Es wurden die KE-Viskosität sowie der Glanz (20°, 60°, 85°) wie in Beispiel 1b bestimmt. Die gemessenen Daten sind Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2: Wässriger Dispersionslack

Glanz Glanz Glanz KE-Viskosität

20° 60° 85° [Krebs]

Beispiel 1b 0 14 21 120

Beispiel 2b 0 10 12 119

Beispiel 3b 8 42 68 122

Vergleichsbeispiel 1 47 75 95 121

Vergleichsbeispiel 2 26 64 88 140

Vergleichsbeispiel 3 1 1 52 76 127

Die erfindungsgemäß hergestellten Lacke (Beispiele 1b, 2b, 3b) weisen gegenüber den Vergleichslacken, die mit kommerziellem Titandioxidpigment und zusätzlich 6 Gew.-% kommerziellem Mattierungsmittel hergestellt wurden (Vergleichsbeispiele 2, 3) einen höheren Mattierungsgrad (geringerer Glanz) und eine geringere Viskosität (KE-Viskosität) auf. Gegenüber dem mit kommerziellem Titandioxid hergestellten, glänzenden Lack, der kein Mattierungsmittel beinhaltet (Vergleichsbeispiel 1), weisen die erfindungsgemäß hergestellten Mattlacke (Beisp. 1 b, 2b, 3b) keinen signifikanten Anstieg der Viskosität auf (KE-Viskosität).